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細(xì)胞凋亡采用FITC-PI雙染色方法檢測(cè)。制備轉(zhuǎn)染后的GSCs細(xì)胞懸液,每管加入10μLFITC溶液,避光孵育30min后,每管加入10μLPI溶液,C6流氏細(xì)胞儀每管抽取10000個(gè)細(xì)胞進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)重復(fù)6次。細(xì)胞遷移及侵襲能力采用Transwell小室方法檢測(cè)。制備轉(zhuǎn)染后的GSCs細(xì)胞懸液,以每孔100μL含51×10細(xì)胞數(shù)接種于Transwell小室的上室,下室加入500μL高糖DMEM培養(yǎng)基(含10%胎牛血清),48h后取出小室,PBS清洗上室內(nèi)的細(xì)胞,室溫晾干后4%多聚甲醛固定30min,PBS清洗3遍,至于吉姆薩染色液中染色30min,取出室溫晾干后,置于顯微鏡直接觀察拍照,隨機(jī)選取5個(gè)視野計(jì)數(shù)染色細(xì)胞個(gè)數(shù)。細(xì)胞侵襲能力檢測(cè)需在Transwell小室的上室內(nèi)預(yù)先鋪置基質(zhì)膠,置37℃、5%CO細(xì)胞培養(yǎng)箱中26h后備用,余步驟與細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)相同。實(shí)驗(yàn)重復(fù)6次。統(tǒng)計(jì)分析用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用表示,兩組間采用t檢驗(yàn),多組間采用單因素方差分析和Bonferroni檢驗(yàn),<0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
2結(jié)果
2.1U87來源的GSCs的鑒定
如圖1A所示,U87細(xì)胞置于干細(xì)胞培養(yǎng)基培養(yǎng)后形成細(xì)胞球,此細(xì)胞球同時(shí)表達(dá)Nestin(神經(jīng)干細(xì)胞標(biāo)志物)及CD133(腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物),在圖1B中,細(xì)胞球在含有10%胎牛血清的DMEM高糖培養(yǎng)基中進(jìn)行分化培養(yǎng)2周后,細(xì)胞表達(dá)膠質(zhì)細(xì)胞活化的典型標(biāo)志物GFAP,以及神經(jīng)元的典型標(biāo)志物tubulinIII。以上結(jié)果說明在干細(xì)胞培養(yǎng)基形成的細(xì)胞球細(xì)胞為典型的膠質(zhì)瘤干細(xì)胞,具有神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤干細(xì)胞的特征,并且具有多向分化能力。
2.2在GSCs中,miR-144呈現(xiàn)低表達(dá)狀態(tài)
如圖2所示,Real-timePCR結(jié)果顯示,與non-GSCs相比,在GSCs中miR-144的表達(dá)明顯降低(<0.01),說明miR-144可能參與了腦膠質(zhì)瘤的發(fā)生和發(fā)展。
2.3轉(zhuǎn)染后,miR-144的表達(dá)
如圖3所示,在pre-miR-144組中,miR-144的表達(dá)顯著提高(<0.01),而在anti-miR-144組中,miR-144的表達(dá)顯著降低(<0.01)。
2.4過表達(dá)miR-144降低GSCs的細(xì)胞活力
如圖4所示,在pre-miR-144組中,GSCs的細(xì)胞活力顯著降低(<0.01),而在anti-miR-144組中,GSCs的細(xì)胞活力顯著提高(<0.01),但是在pre-NC組和anti-NC組中,GSCs的細(xì)胞活力與對(duì)照組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
2.5過表達(dá)miR-144促進(jìn)GSCs凋亡
如圖5所示,在pre-miR-144組中,GSCs的細(xì)胞凋亡率顯著增加至15.6%(<0.01),而在anti-miR-144組中,GSCs的細(xì)胞凋亡率顯著下降到3.6%(<0.01)。但是在對(duì)照組,pre-NC組和anti-NC組中細(xì)胞凋亡率分別為8.1%,7.9%和7.9%,三組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
2.6過表達(dá)miR-144抑制GSCs的細(xì)胞遷移及侵襲
如圖6所示,在pre-miR-144組中,細(xì)胞的遷移能力顯著降低(<0.01),而在anti-miR-144組中,細(xì)胞的遷移能力顯著提高(<0.01)。但是在pre-NC組和anti-NC組中,細(xì)胞遷移能力與對(duì)照組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。此外,在細(xì)胞的侵襲能力檢測(cè)中,我們得到了相似的結(jié)果。
2.7MiR-144靶基因的預(yù)測(cè)
如圖7所示,我們經(jīng)過查閱生物信息學(xué)預(yù)測(cè)軟件Targetscan、Pictar和RNAhybrid等,發(fā)現(xiàn)有眾多基因存在miR-144的結(jié)合位點(diǎn),經(jīng)查閱文獻(xiàn)得知其中X染色體連鎖鋅指轉(zhuǎn)錄因子(ZFX)和酪氨酸激酶受體(TEK)與GSCs的發(fā)生展有著密切的關(guān)系。
3討論
1課前認(rèn)真?zhèn)湔n,課后加強(qiáng)復(fù)習(xí)
在教學(xué)過程中,任課教師對(duì)備課高度重視,認(rèn)真鉆研教材。鑒于細(xì)胞生物學(xué)理論與技術(shù)的不斷發(fā)展,為了使學(xué)生能夠掌握細(xì)胞生物學(xué)最新的研究成果,通過查閱細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)的最新文獻(xiàn)資料,并將新的研究成果融入到教學(xué)內(nèi)容中去,使學(xué)生對(duì)細(xì)胞生物學(xué)的新理論和新方法有一定的了解,及時(shí)掌握學(xué)科發(fā)展的最新動(dòng)向。
另外,為了鞏固前期講授的內(nèi)容,在開始新的教學(xué)內(nèi)容之前都會(huì)與學(xué)生一起回顧上一節(jié)課的授課內(nèi)容,鞏固并加強(qiáng)學(xué)生對(duì)已講授內(nèi)容的掌握情況。在講授新內(nèi)容的同時(shí),適時(shí)回顧前期已講授的與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合掌握,提高了教學(xué)效果。
2提升教師教學(xué)水平
近年來,隨著高校教師隊(duì)伍的不斷發(fā)展,青年教師逐漸成為高校師資隊(duì)伍的重要組成部分。青年教師由于教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足、教學(xué)方法與技巧不夠熟練,教學(xué)之初駕馭課堂的能力不足,因而需要通過多種途徑提高教學(xué)基本功。青海大學(xué)通過對(duì)新進(jìn)青年教師進(jìn)行崗前培訓(xùn),開展提升教學(xué)水平的相關(guān)講座,組織多媒體課件制作競(jìng)賽以及青年教學(xué)競(jìng)賽等多種方式,著力提升青年教師教學(xué)能力,對(duì)青年教師教學(xué)質(zhì)量的提升起到了很大的推動(dòng)作用。
3組建細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)
目前,青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院動(dòng)物醫(yī)學(xué)系細(xì)胞生物學(xué)課程有任課教師1人,未形成有效的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。因此,為了能更好地提升細(xì)胞生物學(xué)課程的教學(xué)效果,在今后的教學(xué)過程中需組建一支年齡、職稱以及知識(shí)層次結(jié)構(gòu)合理的細(xì)胞生物學(xué)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì),并通過團(tuán)隊(duì)成員的團(tuán)結(jié)協(xié)作、教學(xué)研討和經(jīng)驗(yàn)交流,推進(jìn)細(xì)胞生物學(xué)課程的良性發(fā)展。
教學(xué)團(tuán)隊(duì)在具體實(shí)施過程中,可將細(xì)胞生物學(xué)課程分成幾個(gè)教學(xué)模塊,每人講解幾章,這樣不僅可以充分發(fā)揮每個(gè)人的專業(yè)優(yōu)勢(shì),提升整個(gè)課程的教學(xué)效果,同時(shí)也可為年輕教師的迅速成長(zhǎng)提供良好的環(huán)境,有效防止教學(xué)人員梯隊(duì)的斷層。
4構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化課程體系
構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化課程體系可以對(duì)細(xì)胞生物學(xué)課程的良性發(fā)展起到很好的支撐作用,通過構(gòu)建細(xì)胞生物學(xué)在線網(wǎng)站,制備在線教程,全面介紹細(xì)胞生物學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)程、教學(xué)大綱、教學(xué)課件、教學(xué)錄像,對(duì)每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)制備鏈接。通過細(xì)胞生物學(xué)課程網(wǎng)絡(luò)資源的共享,使教學(xué)目的更清晰明了。此外,在教學(xué)網(wǎng)站設(shè)置教學(xué)論壇,積極注冊(cè)成為教學(xué)論壇的會(huì)員,積極參與教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法、熱點(diǎn)問題等的討論,充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)和作用促進(jìn)教學(xué)效果的不斷提升。
5加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院動(dòng)物醫(yī)學(xué)系細(xì)胞生物學(xué)課程開設(shè)于2009年。在開課之初,課程體系中沒有包含實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。而細(xì)胞生物學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,為了更好地提高教學(xué)質(zhì)量,必須將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行緊密結(jié)合,因此對(duì)細(xì)胞生物學(xué)課程進(jìn)行了教學(xué)結(jié)構(gòu)調(diào)整,增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)提升學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解與掌握。
在實(shí)驗(yàn)過程中,任課教師將學(xué)生分為若干個(gè)小組,鼓勵(lì)學(xué)生要積極動(dòng)手并敢于動(dòng)手,要求學(xué)生培養(yǎng)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)操作以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,加深對(duì)實(shí)驗(yàn)理論與方法的理解。對(duì)于部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中不敢自己親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的心理,任課教師要鼓勵(lì)學(xué)生樹立信心,積極大膽地做實(shí)驗(yàn)。出現(xiàn)問題時(shí),首先自己想想有無可行的辦法。也可通過小組的討論分析能否找到可行的辦法。如果無法解決問題,最后再由任課教師引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題,這樣學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的積極性有了較大的提升,教學(xué)效果也得到改善。
另外,利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器設(shè)備條件,爭(zhēng)取開設(shè)一些與細(xì)胞生物學(xué)課程相關(guān)的前沿實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如細(xì)胞凋亡的檢測(cè)、動(dòng)物細(xì)胞的原代培養(yǎng)與觀察、細(xì)胞周期檢測(cè)等,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性,提升細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。
6將細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)融入到學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中
關(guān)鍵詞: 細(xì)胞生物學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 改革
細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位。細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)中至關(guān)重要的基礎(chǔ)學(xué)科,是生命科學(xué)與生物技術(shù)專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是該課程對(duì)應(yīng)的實(shí)踐課,其目的不僅是訓(xùn)練學(xué)生的技能,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,更重要的是通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)細(xì)胞生物學(xué)理論知識(shí)的聯(lián)想和理解,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能及生命現(xiàn)象進(jìn)行探討的興趣和思維的自覺性,從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。近年來,細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等的聯(lián)系日趨密切,理論發(fā)展非常迅速,然而細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)普遍滯后于理論課,存在著諸多缺陷與不足,嚴(yán)重影響了該學(xué)科教學(xué)質(zhì)量的提高[1]。如何根據(jù)高等院校培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行改革和充實(shí),全面提高學(xué)生的實(shí)際操作動(dòng)手能力,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,顯得尤為重要。為此,筆者進(jìn)行了一系列相關(guān)的有益的嘗試與探索,并取得了很好的教學(xué)效果。
1.更新和完善細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系
高等教育改革的深入,對(duì)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)提出了更高的要求,重基礎(chǔ)、重實(shí)踐、重效率已成為人們的共識(shí),細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)也逐漸從以直觀驗(yàn)證為主的粗放要求,朝著以技術(shù)和技能為主,著力培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新能力的方向發(fā)展。我們遵循該教學(xué)原則,對(duì)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整,比如:普通顯微鏡的使用、紅細(xì)胞凝集反應(yīng)、細(xì)胞膜滲透性等這些細(xì)胞學(xué)科發(fā)展最初被驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)我們進(jìn)行了縮減,因?yàn)檫@些實(shí)驗(yàn)側(cè)重驗(yàn)證書本知識(shí),忽略了對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。增加能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)能力的一些綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),將國(guó)內(nèi)外細(xì)胞生物學(xué)科學(xué)研究新出現(xiàn)的已經(jīng)成熟的科學(xué)實(shí)驗(yàn)充實(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來。這些新實(shí)驗(yàn)不僅能鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)能力,同時(shí)更驗(yàn)證了一些基本的理論,比如細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)和觀察。細(xì)胞凋亡機(jī)制研究作為細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的重要進(jìn)展已經(jīng)獲得了諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),經(jīng)過改進(jìn)后完全可以被用于實(shí)驗(yàn)教學(xué),僅僅通過對(duì)細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)和凋亡現(xiàn)象的觀察這一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn),就可以使學(xué)生有機(jī)而系統(tǒng)地掌握細(xì)胞培養(yǎng)、玻片制作、顯微鏡的使用、電泳等技術(shù)。不僅可增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且可以通過對(duì)細(xì)胞凋亡試驗(yàn)的有機(jī)編排增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)性、嚴(yán)謹(jǐn)性的認(rèn)識(shí),讓學(xué)生進(jìn)一步了解科研設(shè)計(jì)的思路和方法,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和提高學(xué)生的綜合能力。
2.改變教學(xué)模式,實(shí)行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)以教師為主體,從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇、材料的準(zhǔn)備到試劑的配制,完全由教師包辦,學(xué)生無須思考,只要按照教師的講解一步一步地去做,最后按要求寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種“照方抓藥”的教學(xué)方式容易造成學(xué)生的依賴性,使學(xué)生缺乏獨(dú)立自主的創(chuàng)新意識(shí)。為改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,筆者從2004年開始,在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中逐步采用開放式教學(xué)。①開放實(shí)驗(yàn)室,打破以往的實(shí)驗(yàn)室封閉,向?qū)W生開放實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可以向教師預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間。②開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,還學(xué)生主動(dòng)權(quán),學(xué)優(yōu)生可以根據(jù)所學(xué)知識(shí),自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),在教師指導(dǎo)下修訂實(shí)驗(yàn)方法,完成實(shí)驗(yàn)。③舉行開放式實(shí)驗(yàn)研討會(huì),由學(xué)生當(dāng)主角,將自選研究課題寫成小論文,用PowerPoint形式演講。④實(shí)驗(yàn)報(bào)告以論文形式完成,它涵蓋材料與試劑、方法、結(jié)果、討論四個(gè)部分。這些探索旨在進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和實(shí)驗(yàn)操作技能,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高分析問題和解決問題的能力。
3.重視考核,完善考評(píng)體系,促進(jìn)全面發(fā)展
考核是教學(xué)效果的檢查,也是督促學(xué)生學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)的手段。根據(jù)課程特點(diǎn),細(xì)胞生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)考核應(yīng)以考查學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)技術(shù)的能力為主要內(nèi)容。一般可以安排或利用一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)。首先,由教師提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;然后,要求學(xué)生利用所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù),進(jìn)行綜合運(yùn)用,并結(jié)合相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí),進(jìn)行綜合分析,得出結(jié)論;最后,教師根據(jù)學(xué)生的操作和分析評(píng)分。在考核過程中,對(duì)于實(shí)驗(yàn)技術(shù),應(yīng)以學(xué)生的直接操作作為考核方式,而對(duì)于實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)的考核,可以通過閉卷考試的方式完成,也可以通過要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析來考核。此外,在學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)的評(píng)定上,除了嚴(yán)格執(zhí)行上述的考核外,也應(yīng)有一定的靈活性,實(shí)行一定的加分措施。對(duì)于能夠自主設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn),積極申報(bào)、完成開放性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生給予一定的加分,以激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的求知欲和對(duì)本課程的興趣,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)分析問題和解決問題的能力。
細(xì)胞生物學(xué)的實(shí)踐課程,其教學(xué)不應(yīng)僅僅作為增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識(shí)的手段,而應(yīng)讓實(shí)驗(yàn)課成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與科學(xué)思維的窗口與平臺(tái)[2][3]。教師應(yīng)通過調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)、完善考評(píng)體系等措施,發(fā)揮實(shí)驗(yàn)課的實(shí)踐性優(yōu)勢(shì),最大限度地增強(qiáng)學(xué)生的自主性與參與性,為創(chuàng)新性高素質(zhì)人才的培養(yǎng)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
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[2]張儉,劉勝貴.細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的改革探索[J].黔東南民族師范高等專科學(xué)校學(xué)報(bào),2005,23,(3):71-72.
關(guān)鍵詞:細(xì)胞生物學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)
【中圖分類號(hào)】G642
基金項(xiàng)目:國(guó)家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基金項(xiàng)目(J1103507)
隨著生命科學(xué)的不斷進(jìn)步,人們對(duì)細(xì)胞的研究不斷深入。細(xì)胞生物學(xué)已成為當(dāng)前各個(gè)高校生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的主干課程之一。細(xì)胞生物學(xué)作為一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),在本科教學(xué)中具有舉足輕重的地位[1]。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè),是以學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能和有關(guān)細(xì)胞生物學(xué)的研究方法為目的,并通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研意識(shí),從而達(dá)到提高學(xué)生綜合科研素質(zhì)的目的。
目前細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍存在著一些不足與缺陷。諸如教學(xué)方法過于簡(jiǎn)單、教學(xué)內(nèi)容不能體現(xiàn)最新研究成果、教學(xué)評(píng)價(jià)有待進(jìn)一步科學(xué)化和規(guī)范化所導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不佳和效率低等問題。這些都影響了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和科研素質(zhì)的提高,不利于學(xué)生將來的綜合發(fā)展。培養(yǎng)具有一流科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才, 是廣大教育工作者面臨的巨大挑戰(zhàn)。在當(dāng)前的學(xué)習(xí)中, 學(xué)生注重理論學(xué)習(xí)輕視實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)思想還很嚴(yán)重;教師隊(duì)伍中, 存在著重科研輕教學(xué)特別是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)象, 這在很大程度上忽視了對(duì)本科生動(dòng)手能力和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的水平和裝備條件差異較大的問題依然存在。為提高細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量, 全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力, 我們?cè)诩?xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中更加注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)環(huán)節(jié),對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了初步改革探索。
1 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,體現(xiàn)時(shí)代性
(1)優(yōu)化細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教材
作為一門獨(dú)立開設(shè)的課程,細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力,提高學(xué)生的科研素養(yǎng)。隨著教學(xué)改革的不斷加快和教學(xué)設(shè)施的不斷完善,陳舊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和單一乏味的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過程已不能滿足現(xiàn)階段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求[2]。優(yōu)化細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,體現(xiàn)本領(lǐng)域最新研究成果并增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)代性,是目前一項(xiàng)重要的工作。首先要選取兄弟院校的優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)教材用書。我們學(xué)院選用的是有高等教育出版社和施普林格(Springer)出版社聯(lián)合出版,李素文主編的《細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》。其次專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教師可根據(jù)多年細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和學(xué)院特色編寫制作更合適的實(shí)驗(yàn)課教材及與之配套的課件。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選取一是應(yīng)依據(jù)精煉、新穎、靈活的思路,二是要根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)條件,充分利用共享公共資源平臺(tái),增設(shè)開放性,研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)課教學(xué)能更好的鞏固理論知識(shí),用理論知識(shí)支撐實(shí)踐教學(xué)。
(2)及時(shí)更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,完善培養(yǎng)模式
科技發(fā)展永不止步,細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的新概念、新信息、新理論也是層出不窮。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要能及時(shí)跟蹤國(guó)際上細(xì)胞生物學(xué)研究進(jìn)展及熱點(diǎn)并在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上有所體現(xiàn)。通過對(duì)最新研究成果的評(píng)述,讓學(xué)生結(jié)合已學(xué)習(xí)過的理論知識(shí)開啟發(fā)散性思維。首先我們不斷嘗試結(jié)合細(xì)胞生物學(xué)的最新進(jìn)展,在原有課程的基礎(chǔ)上,增設(shè)研究型實(shí)驗(yàn)課題。比如開展了C2C12細(xì)胞的傳代培養(yǎng)及活性檢測(cè)實(shí)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上我們選取了一些細(xì)胞炎性因子讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去研究細(xì)胞的增值和遷移現(xiàn)象。另外還采取本科生導(dǎo)師制,由學(xué)生根據(jù)自己的興趣自由選擇細(xì)胞生物學(xué)方面的教師作為導(dǎo)師,進(jìn)入到專業(yè)實(shí)驗(yàn)室結(jié)合導(dǎo)師的科研課題進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)。這些舉措不僅讓學(xué)生在極有限的時(shí)間內(nèi)學(xué)到了基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)技術(shù),而且在綜合性實(shí)驗(yàn)階段進(jìn)一步促進(jìn)了學(xué)生的三種能力培養(yǎng)(創(chuàng)新能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作能力),極大地激發(fā)了學(xué)生對(duì)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。
2 建立以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
(1)討論啟發(fā)式教學(xué)
誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,對(duì)于細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)至關(guān)重要。目前很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法依舊是采用“灌輸式”方法教授學(xué)生,學(xué)生在教學(xué)過程中只是被動(dòng)的、按部就班的進(jìn)行實(shí)驗(yàn),缺少主動(dòng)思考的時(shí)間和空間。這種教學(xué)方法不僅禁錮了學(xué)生的創(chuàng)新思維,更加泯滅了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的好壞直接影響著教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和教學(xué)內(nèi)容的確立。我們利用有限的課時(shí)開展討論啟發(fā)式教學(xué)方法,并結(jié)合利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,結(jié)合音頻,視頻等材料輔助教學(xué),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;基于細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和科研實(shí)驗(yàn)室的設(shè)施條件,選取實(shí)驗(yàn)主題,實(shí)施開放式教學(xué),讓學(xué)生積極主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,變被動(dòng)為主動(dòng),充分建立以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。在學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的過程中,對(duì)學(xué)生進(jìn)行自由分組,每組4人左右,根據(jù)選中的課題,鼓勵(lì)學(xué)生充分利用圖書館資源、數(shù)據(jù)庫(kù)資源查找相關(guān)文獻(xiàn),最終提交實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目小論文,并作為主角在課堂上進(jìn)行講解展示,同時(shí)回答老師和同學(xué)們的提問。通過這種討論啟發(fā)式的教學(xué),極大拓展了學(xué)生的創(chuàng)新思維。
(2)現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段輔助
多媒體教學(xué)直觀生動(dòng),有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握,激發(fā)學(xué)生的興趣,提高教學(xué)效果。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中,有不少具有一定的復(fù)雜性和抽象性,僅依靠傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)無法滿足學(xué)生們的需要,多媒體技術(shù)的應(yīng)用能將一些原本口述或板書困難的抽象概念具體、直觀地顯示出來,使學(xué)生對(duì)要學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)課有更加整體直觀的印象。比如我們?cè)谶M(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)過程中,就安排參加教育實(shí)習(xí)的研究生按照實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作,同時(shí)用錄像機(jī)記錄下相關(guān)視頻配上解說制作成視頻文件,在做細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)前給同學(xué)們放映。讓同學(xué)們通過觀看錄像,對(duì)實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備工作和實(shí)驗(yàn)過程中的要點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí),這樣可以有效地提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和成功率,并且同學(xué)們?cè)谟^看的過程中還可以進(jìn)一步鞏固自己學(xué)過的理論知識(shí),進(jìn)而提出關(guān)于實(shí)驗(yàn)的疑惑之處。通過在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用多種教學(xué)手段,使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等理解的更加透徹,讓學(xué)生能夠充分發(fā)揮他們的想象力、創(chuàng)新性和主動(dòng)性。
3 構(gòu)建多層次實(shí)驗(yàn)成績(jī)綜合評(píng)定模式
(1)設(shè)置開放式實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)開放包括實(shí)驗(yàn)材料的開放,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開放和實(shí)驗(yàn)室的開放[3-4]。由于目前本校細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是面向大三本科生開設(shè),他們?cè)诒緦W(xué)期的課程任務(wù)較重,時(shí)間有限。所以靈活開展一些開放性實(shí)驗(yàn),充分利用他們的空余時(shí)間對(duì)培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力非常必要。比如我們?cè)陂_展細(xì)胞核的熒光顯微鏡觀察實(shí)驗(yàn)中,就設(shè)置了不同染色原理的熒光染料,讓同學(xué)們自由選擇,根據(jù)熒光染料的選擇,自己動(dòng)手設(shè)置熒光顯微鏡的激發(fā)濾光片,通過規(guī)范操作,得出結(jié)果并形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣,選擇不同染料的同學(xué)得到的結(jié)果就不相同,避免了有些同學(xué)在寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告過程中的相互借鑒現(xiàn)象,同時(shí)在此過程中也激發(fā)了同學(xué)們的創(chuàng)新思維能力。
(2)實(shí)驗(yàn)報(bào)告更注重對(duì)結(jié)果的分析
生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),有實(shí)驗(yàn)就要允許失敗。我們細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中并非要求所有學(xué)生一定要得到預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。我們的實(shí)驗(yàn)課允許沒有實(shí)驗(yàn)結(jié)果的實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交,前提是學(xué)生要根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)步驟,回憶自己實(shí)驗(yàn)過程中的操作,找出實(shí)驗(yàn)失敗的原因并進(jìn)行分析。我們認(rèn)為這樣的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,雖沒有實(shí)驗(yàn)結(jié)果,但鍛煉了學(xué)生的分析能力,同時(shí)在另一方面培養(yǎng)了創(chuàng)新能力。
(3)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)多樣化
細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的成績(jī)要體現(xiàn)出評(píng)價(jià)多樣化。僅僅根據(jù)平時(shí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告已不能全面反映學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上的表現(xiàn),更不能全面體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。我們的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)是以平時(shí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告為基礎(chǔ),還包括平時(shí)考評(píng)(出勤率和課堂表現(xiàn)),操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課的操作成績(jī),以及期末考試成績(jī)。為考察學(xué)生分析解決問題的能力,我們?cè)谄谀┕P試中還加入了一定比例的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題和綜合性分析題。這些題目讓學(xué)生更注重知識(shí)的綜合應(yīng)用,非常有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。通過多樣化的成績(jī)?cè)u(píng)定模式既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,夯實(shí)了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識(shí),又促使學(xué)生更重視平時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練,提高自己的實(shí)驗(yàn)技能和綜合素質(zhì),從多方面培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。
隨著細(xì)胞生物學(xué)學(xué)科的迅猛發(fā)展,細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探索必須跟上。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,能進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)專業(yè)技能,增強(qiáng)其團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
主要參考文獻(xiàn):
[1] 孫劍華,張紅鋒。2010. 基于學(xué)生發(fā)展的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià).實(shí)驗(yàn)室研究與探索, (3):127~129.
[2] 婁慧玲,郭濱,吳燕華,等。2011. 細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐. 高校生物學(xué)教學(xué)研究(電子版),(1):44.
素質(zhì)教育歷來是高等教育階段的主要任務(wù),提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是素質(zhì)教育中一項(xiàng)最基本的內(nèi)容,尤其是對(duì)生物學(xué)而言,更應(yīng)該注重提高和培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng),這樣才能夠培養(yǎng)出能適應(yīng)當(dāng)代生命科學(xué)發(fā)展需要的應(yīng)用型專門人才。所謂生物科學(xué)素養(yǎng)是指參加社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策所需的生物科學(xué)概念和科學(xué)探究能力,包括人們所掌握的生物科學(xué)知識(shí)、技能和方法,以及在此基礎(chǔ)上形成的生物科學(xué)能力、科學(xué)觀以及科學(xué)品質(zhì)等方面。①細(xì)胞生物學(xué)是研究細(xì)胞基本生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué),是21世紀(jì)自然科學(xué)的三大前沿學(xué)科之一,是當(dāng)前生命科學(xué)領(lǐng)域中最活躍、最富有發(fā)展前景的學(xué)科,是生物類專業(yè)的主干課程之一。因此,在細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中如何提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)對(duì)于培養(yǎng)新時(shí)期的生物人才至關(guān)重要。本文主要對(duì)當(dāng)代大學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)現(xiàn)狀、實(shí)施生物科學(xué)素養(yǎng)教育的重要意義以及如何在細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)之中提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行了綜述,旨在為生物教學(xué)提供一定的參考價(jià)值,以供方家借鑒。
1 當(dāng)代大學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)現(xiàn)狀及其存在問題
生物相關(guān)專業(yè)的學(xué)生對(duì)生物科學(xué)技術(shù)具有濃厚的興趣,生物科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),對(duì)生物技術(shù)發(fā)展持積極的肯定態(tài)度,具備良好的科技強(qiáng)國(guó)的信念。但是,他們對(duì)高新生物科學(xué)技術(shù)知識(shí)和先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)了解較少,生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐技能較差,對(duì)生物科學(xué)科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有調(diào)查表明,當(dāng)代大學(xué)生對(duì)于當(dāng)前的一些生物熱點(diǎn)問題有一定的了解,但是對(duì)于高新技術(shù)的應(yīng)用和新的科學(xué)研究領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)不足。在理性上,有43%的學(xué)生是盲目的懷疑,或者是盲從專家和他人的觀點(diǎn),對(duì)事物較少有自己的看法;在探索求知精神上,“科學(xué)功利主義”對(duì)學(xué)生的影響最大,使得學(xué)生視本文由收集整理野狹窄、目光短淺;在實(shí)證精神上,有62%的學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)實(shí)證精神,偏重抽象思維,缺乏科學(xué)實(shí)驗(yàn)的精神和價(jià)值眼光。②此外,許多高校只注重生物專業(yè)課的常規(guī)教學(xué),很少舉辦專門的科研活動(dòng),且科學(xué)技能培養(yǎng)與鍛煉的途徑缺乏,這使得大學(xué)缺乏濃郁的科學(xué)素養(yǎng)氛圍,學(xué)生較難形成一定的科學(xué)技能,由此科學(xué)實(shí)踐能力也較差。
2 細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的意義
細(xì)胞生物學(xué)是生物學(xué)類及農(nóng)林醫(yī)藥類本科生一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,是現(xiàn)代生命科學(xué)的前沿分支學(xué)科之一,它是以細(xì)胞為研究對(duì)象,從細(xì)胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個(gè)層研究細(xì)胞和細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞的生活史和各種生命活動(dòng)規(guī)律的學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)是一門承上啟下的學(xué)科,和分子生物學(xué)一起同是現(xiàn)代生命科學(xué)的基礎(chǔ),并廣泛滲透到遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、生殖生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和免疫生物學(xué)等的研究中,和農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、生物高新技術(shù)的發(fā)展有密切的關(guān)系,是生命科學(xué)的重要支柱之一,在解決人類面臨的重大問題、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮重要的基礎(chǔ)作用。同時(shí),細(xì)胞生物學(xué)又是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,重要理論與實(shí)踐密切地聯(lián)系著。隨著生命科學(xué)自身和生物產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)生命科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域創(chuàng)新型人才的需求也在不斷增加。由此可見,細(xì)胞生物學(xué)課程中科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)對(duì)于建立與其專業(yè)層次、研究方向相符合的細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)構(gòu)架體系,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力具有非常重要的作用。
3 細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)
細(xì)胞生物學(xué)作為生物學(xué)類及農(nóng)林醫(yī)藥類的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)方面,具有舉足輕的重要作用。然而,科學(xué)素養(yǎng)的提高不是一朝一夕之功,教師應(yīng)始終將其貫穿于自己的教學(xué)之中。如何在細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),以下是筆者的一些想法和體會(huì)。
3.1 加強(qiáng)課堂教學(xué)中的“生活化”融合
細(xì)胞生物學(xué)的知識(shí)理論性強(qiáng),內(nèi)容抽象深?yuàn)W、難于理解,教師可以試將抽象的內(nèi)容與日常生活相聯(lián)系,使學(xué)生有此聯(lián)想起有趣的、熟悉的生活場(chǎng)景或事物,這不僅使抽象的內(nèi)容具體化和動(dòng)態(tài)化,使其容易理解,而且激發(fā)了學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。例如講解“蛋白質(zhì)的分選”時(shí),引導(dǎo)學(xué)生由細(xì)胞社會(huì)聯(lián)想到人類社會(huì)。細(xì)胞中的各種蛋白質(zhì)發(fā)揮結(jié)構(gòu)或功能作用的部位幾乎遍布細(xì)胞的各種膜區(qū)和組分,只有當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)各就各位并組裝成結(jié)構(gòu)和功能復(fù)合體,才能參與細(xì)胞的各種生命活動(dòng)。這就好比在人類社會(huì)中,各專業(yè)的畢業(yè)生只有找到適合其自身特點(diǎn)的工作崗位才能發(fā)揮所長(zhǎng)??傊?,運(yùn)用發(fā)散性思維,盡可能地將細(xì)胞生物學(xué)抽象的理論知識(shí)與生活實(shí)際聯(lián)系起來,并配合以
多媒體輔助手段,使抽象的內(nèi)容變得形象生動(dòng),易于理解掌握。
3.2 側(cè)重教學(xué)內(nèi)容的前沿性和新穎性
細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展極為迅速,隨著科學(xué)家們研究成果的不斷涌現(xiàn),其內(nèi)容處在不斷更新的動(dòng)態(tài)過程中。因此,教師在教學(xué)過程中,要注重聯(lián)系學(xué)科的前沿和熱點(diǎn),講述較先進(jìn)的科學(xué)結(jié)論,跟蹤國(guó)際上最新進(jìn)展。此外,教師在注重教學(xué)的同時(shí),宜以科研并舉,以科研引導(dǎo)和促進(jìn)教學(xué);教學(xué)與培養(yǎng)科學(xué)研究型人才緊密結(jié)合;教學(xué)內(nèi)容與最新科研進(jìn)展同步,使學(xué)生在正確掌握細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)解決與之相關(guān)的科學(xué)研究問題。如將教師的主要科研成果與基礎(chǔ)理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容介紹自己的科研成果,這樣既生動(dòng)又貼切,學(xué)生又很熟悉,使學(xué)生獲得學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力,亦可以啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,培養(yǎng)學(xué)生的科研鉆研精神。
3.3 增加細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例
綜合性實(shí)驗(yàn)注重知識(shí)的綜合運(yùn)用,實(shí)驗(yàn)原理和方法步驟較為復(fù)雜,可以使學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理,正確使用儀器設(shè)備,鍛煉學(xué)生綜合分析問題的能力;設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,自主準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料,自主配制實(shí)驗(yàn)所需試劑,根據(jù)自己的時(shí)間自主安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和勇于探索的精神。由此可見,綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以鍛煉學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力。③然而目前許多高校由于實(shí)驗(yàn)條件和課時(shí)安排的限制,細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)主要以基本操作和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少甚至沒有,這在一定程度上限制了學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。④因此,教師應(yīng)根據(jù)科學(xué)性、可行性和實(shí)用性原則增大綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例。如我們精選了真核生物基因組的提取、純化、鑒定、擴(kuò)增、酶切、重組、轉(zhuǎn)化、篩選的大實(shí)驗(yàn),膜蛋白的分離與鑒定等綜合設(shè)計(jì)型大實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)中的每個(gè)實(shí)驗(yàn)都構(gòu)成了一個(gè)綜合性整體,同時(shí),在實(shí)驗(yàn)材料的選擇上盡量做到由學(xué)生自主選擇。通過每一次的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生進(jìn)一步鞏固了已學(xué)習(xí)的知識(shí)和已掌握的技術(shù),并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的正確的資料采集、整理、分析和歸納,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)精神、創(chuàng)新思維及分析問題和解決問題的能力。
3.4 組織各種“科學(xué)小組”,布置學(xué)科發(fā)展前沿的討論,與全程科研訓(xùn)練對(duì)接,以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神
本書一共收集了16篇論文,分成三個(gè)部分。第一部分人體監(jiān)測(cè),包括5篇論文:1.將生物學(xué)與電子線路相連接:量化與性能度測(cè);2.用于神經(jīng)信號(hào)記錄的全集成系統(tǒng):技術(shù)前景及低噪聲前端設(shè)計(jì);3.用于神經(jīng)肌肉模擬的無線神經(jīng)記錄微系統(tǒng)的超大規(guī)模集成電路;4.使用無線電頻率技術(shù)的健康保健裝置;5.用于可植入醫(yī)學(xué)應(yīng)用的低功率數(shù)字集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮。第二部分生物傳感器與電子線路,包括6篇論文:6.基于親和力的生物傳感器:隨機(jī)建模和品質(zhì)因素;7.基于標(biāo)準(zhǔn)CMOS及微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)工藝的制造實(shí)例;8.用于芯片實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的CMOS電容性生物接口;9.用于定點(diǎn)護(hù)理及遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)應(yīng)用的無透鏡成像細(xì)胞儀及診斷學(xué);10.用于生物微流體學(xué)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制的高級(jí)技術(shù);11.使用電化學(xué)生物傳感器的干細(xì)胞培養(yǎng)過程的監(jiān)測(cè)。第三部分新興技術(shù),包括5篇論文:12.建立用于培養(yǎng)細(xì)胞與有機(jī)物的接口:從靠機(jī)械裝置維持生命的甲殼蟲到合成生物學(xué);13.用于陣列式單細(xì)胞生物學(xué)的技術(shù);14.微流體學(xué)系統(tǒng)中細(xì)菌鞭毛發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用;15.應(yīng)用基于CMOS技術(shù)的遺傳因子注射和操縱;16.低成本診斷學(xué):射頻設(shè)計(jì)師的方法。
本書編輯是一位在無線通訊、醫(yī)學(xué)成像、半導(dǎo)體器件和納米電子方面知名的新興技術(shù)國(guó)際專家,他管理著一個(gè)初創(chuàng)公司――Redlen技術(shù)公司的研發(fā)部門,他同時(shí)也是CMOS新興技術(shù)公司的執(zhí)行主任。他曾在國(guó)際性專業(yè)雜志及會(huì)議上發(fā)表過100多篇論文,在各種國(guó)際場(chǎng)合中被邀請(qǐng)作為演講者,他擁有美國(guó)、加拿大、法國(guó)、德國(guó)和日本授予的18項(xiàng)國(guó)際專利。
本書可用作電氣工程、微電子學(xué)、CMOS線路設(shè)計(jì)及生物醫(yī)學(xué)器件專業(yè)研究生課程的補(bǔ)充材料。
胡光華,
退休高工
(原中國(guó)科學(xué)院物理學(xué)研究所)
進(jìn)展突出表現(xiàn)在:(1)一大批生物基因組測(cè)序,2003年完成的人類基因組計(jì)劃之后,其他4000多種生物的基因組作圖和測(cè)序也陸續(xù)完成。形成了結(jié)構(gòu)基因組學(xué)、功能基因組學(xué)、比較基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、表型組學(xué)和代謝組學(xué)、RNA組學(xué)等新興領(lǐng)域。(2)生物信息學(xué)迅速發(fā)展。(3)發(fā)育生物學(xué)研究不斷深入。發(fā)育生物學(xué)一直是生命科學(xué)中的前沿學(xué)科之一。(4)干細(xì)胞研究的快速發(fā)展。干細(xì)胞具有在體外大量增殖和分化為多種細(xì)胞的潛能,目前干細(xì)胞的定向分化、自我更新的可塑性等是重要的基礎(chǔ)研究。(5)小分子RNA的發(fā)現(xiàn)和對(duì)其功能研究是近10年來分子生物學(xué)領(lǐng)域最突出的熱點(diǎn)之一。(6)從研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和神經(jīng)信息處理機(jī)制入手。(7)全球變化、生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展成為宏觀生物學(xué)研究的熱點(diǎn)和前沿問題之一。(8)生命科學(xué)基礎(chǔ)研究已成為農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的源頭動(dòng)力,動(dòng)植物育種進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)期。(9)生物科學(xué)與其他學(xué)科的交叉和滲透更加廣泛與深入。
高校生命科學(xué)課程改革發(fā)展趨勢(shì)
(一)課程、教材內(nèi)容的更新和現(xiàn)代化
1.課程、教材內(nèi)容的更新和現(xiàn)代化
課程改革的實(shí)質(zhì)是課程的現(xiàn)代化。我們要根據(jù)現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)、前沿、熱點(diǎn),實(shí)現(xiàn)生命科學(xué)課程、教材內(nèi)容與結(jié)構(gòu)的更新和現(xiàn)代化,不斷容納生命科學(xué)的前沿與新興領(lǐng)域,更加側(cè)重前沿,更加側(cè)重基礎(chǔ),尤其是學(xué)科發(fā)展的前沿以及對(duì)學(xué)科的發(fā)展具有重要作用的領(lǐng)域。新的前沿領(lǐng)域或新的學(xué)科生長(zhǎng)點(diǎn),要堅(jiān)持反映現(xiàn)代、融入前沿的原則,課程內(nèi)容更新、更現(xiàn)代化主要是通過教材更新來實(shí)現(xiàn)的,所以我們要把編制新教材(或外文原版)放在核心位置,創(chuàng)新現(xiàn)代化的課程、教材新內(nèi)容和新體系。北京大學(xué)生命科學(xué)院完成編寫了高水平的《生物化學(xué)》《分子生物學(xué)》《細(xì)胞生物學(xué)》《遺傳學(xué)》《植物生理學(xué)》《動(dòng)物生物學(xué)》《植物生物學(xué)》等教材,其中《生物化學(xué)》《細(xì)胞生物學(xué)》《植物生理學(xué)》當(dāng)時(shí)被列入國(guó)家教委生物學(xué)科重點(diǎn)教材,另編寫有國(guó)家級(jí)生物學(xué)教材3種,規(guī)劃編寫45本教材。清華大學(xué)將培養(yǎng)學(xué)生影響最大、最重要的課程納入精品課建設(shè)計(jì)劃,2005年就已立項(xiàng)建設(shè)精品課共105項(xiàng)。
2.課程內(nèi)容國(guó)際化
積極開展國(guó)際合作與交流。在生命科學(xué)的前沿、新興領(lǐng)域、生物多樣性以及生態(tài)學(xué)與國(guó)際組織開展農(nóng)業(yè)科學(xué)合作研究[1]。清華大學(xué)為使教學(xué)內(nèi)容與國(guó)際先進(jìn)水平接軌,教學(xué)內(nèi)容處于國(guó)際先進(jìn)水平,早在2000年以前,生物化學(xué)課程選定A.L.Leeehnig的Principle-ofBiochemistry作為基本教材,這門課程的教材與課堂板書全部采用英文。其他的幾門必修骨干課和部分選修課也采用了國(guó)際上最新的教材作為參考書并隨時(shí)更新。清華大學(xué)大四開設(shè)高水平的選修課10門:生物工程導(dǎo)論、基因分子生物學(xué)、膜生物學(xué)、分子酶學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、分子免疫學(xué)、發(fā)育生物學(xué)等。以下是北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院大三、大四現(xiàn)在開設(shè)的課程,體現(xiàn)了課程的專業(yè)性和現(xiàn)代化。
大三:生物化學(xué)(下),生物化學(xué)實(shí)驗(yàn),基礎(chǔ)分子生物學(xué),基礎(chǔ)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn),微生物學(xué),微生物學(xué)實(shí)驗(yàn),普通生態(tài)學(xué),細(xì)胞生物學(xué),細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn),遺傳學(xué),遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn),免疫學(xué),文獻(xiàn)強(qiáng)化閱讀與學(xué)術(shù)報(bào)告。大四:生物技術(shù)制藥基礎(chǔ),現(xiàn)代生物技術(shù)導(dǎo)論,生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)。還開設(shè)選修課為:生理學(xué)實(shí)驗(yàn),免疫學(xué),文獻(xiàn)強(qiáng)化閱讀與學(xué)術(shù)報(bào)告,生物技術(shù)制藥基礎(chǔ),現(xiàn)代生物技術(shù)導(dǎo)論。
(二)基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)居重要地位
基礎(chǔ)科學(xué)的知識(shí)在科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展中起著很重要的作用。我國(guó)“863”計(jì)劃的八個(gè)領(lǐng)域,大都是從基礎(chǔ)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室里發(fā)展起來的,上世紀(jì)50年代初的遺傳密碼研究出來了,分子生物學(xué)研究出來了,遺傳工程研究出來了,這些都是在原子、分子的結(jié)構(gòu)研究得比較清楚的基礎(chǔ)上,掌握了規(guī)律。我們必須加強(qiáng)基礎(chǔ)、素質(zhì)教育。使學(xué)生掌握具有普遍意義的科學(xué)思維方法,提高他們的綜合素質(zhì)。北京大學(xué)始終把加強(qiáng)基礎(chǔ)課程建設(shè)作為教學(xué)改革的重點(diǎn),把學(xué)科體系中處于基礎(chǔ)地位的重要專業(yè)必修課定為主干基礎(chǔ)課。課程改革要加強(qiáng)增大基礎(chǔ)課的比例和教育。各高校主要采取大一、大二加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)的教育:開設(shè)公共必修基礎(chǔ)課、理科必修基礎(chǔ)課、專業(yè)必修基礎(chǔ)課。
(1)早在九五期間,北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院開設(shè)了8門專業(yè)基礎(chǔ)課:生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、植物生物學(xué)、動(dòng)物生物學(xué)、植物生理學(xué)、基礎(chǔ)分子生物學(xué)。并確立了15門核心課程,要求學(xué)生用兩年時(shí)間完成這些課程的學(xué)習(xí)。(2)清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院則是在低段開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)必修骨干課程7門:普通生物學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)、生理學(xué)、生物物理學(xué)。開設(shè)基地班重點(diǎn)建設(shè)課程:生物化學(xué)、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)。(3)經(jīng)十多年的發(fā)展、改革與創(chuàng)新,北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的課程在大一、大二更加強(qiáng)化了課程的基礎(chǔ)性。大一開設(shè):高等數(shù)學(xué)(一、二),普通化學(xué),普通化學(xué)實(shí)驗(yàn),植物生物學(xué),植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn),物理學(xué)(一),分析化學(xué),分析化學(xué)實(shí)驗(yàn),動(dòng)物生物學(xué),動(dòng)物生物學(xué)實(shí)驗(yàn),生物學(xué)野外實(shí)習(xí)。大二開設(shè):物理學(xué)(二),有機(jī)化學(xué),有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),物理化學(xué),物理化學(xué)實(shí)驗(yàn),計(jì)算概論及上機(jī),算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及上機(jī),普通物理實(shí)驗(yàn),生物化學(xué)(上),生理學(xué),生理學(xué)實(shí)驗(yàn),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)。
(三)課程、教材綜合交叉
科學(xué)發(fā)展一方面不斷分化和更加專門化,分支學(xué)科層出不窮,又高度交叉綜合,以高度綜合為主的整體化趨勢(shì)。許多高科技的研究開發(fā),需要多方面的綜合知識(shí)才能突破而出成果。
1.學(xué)科之間交叉融合和滲透
前沿科技領(lǐng)域呈現(xiàn)群體突破的態(tài)勢(shì),導(dǎo)致新學(xué)科誕生。生命科學(xué)多學(xué)科交叉的研究、多學(xué)科的交叉與融合,新的交叉、邊緣學(xué)科的興起和發(fā)展。這些科學(xué)往往代表了生命科學(xué)研究的前沿和熱點(diǎn)。
2.多種方法、思維研究
自然科學(xué)學(xué)科間的交叉滲透促進(jìn)了生命科學(xué)的發(fā)展,生命的現(xiàn)象與規(guī)律是多維的、復(fù)雜的,僅靠現(xiàn)有的生命科學(xué)的知識(shí)與方法來開展研究,很難系統(tǒng)地、全面地、準(zhǔn)確地揭示真正的生命本質(zhì)。因此,未來生命科學(xué)要將手段、技術(shù)和方法的創(chuàng)新納入重要的領(lǐng)域,予以優(yōu)先發(fā)展,大力提倡學(xué)科交叉,用其他學(xué)科的理論思考生命活動(dòng)的規(guī)律,鼓勵(lì)發(fā)展原創(chuàng)性方法和技術(shù)。主要涉及的學(xué)科如認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)、生物力學(xué)、組織工程學(xué)等。要注意不同學(xué)科的思想、方法的碰撞與融合。
3.課程和教材交叉融合和滲透
我們必須根據(jù)生命科學(xué)綜合交叉化趨勢(shì),創(chuàng)新交叉綜合的科學(xué)知識(shí)、課程和教材,不僅在學(xué)科內(nèi)、還要在學(xué)科間構(gòu)建相互交叉融合、相互聯(lián)系滲透、綜合的課程。如北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,原來設(shè)置的植物學(xué),由植物分類、形態(tài)、生理、生態(tài)的知識(shí)聯(lián)系起來,綜合重新編制改為植物生物學(xué);同樣動(dòng)物學(xué)也改動(dòng)物生物學(xué);北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院“生物基地班”將生物化學(xué)中信息及調(diào)控部分放入分子生物學(xué),將內(nèi)容擴(kuò)展后開設(shè)了基礎(chǔ)分子生物學(xué)。
(四)課程、教材、教學(xué)計(jì)劃多元化
各高校生命科學(xué)院可根據(jù)自己的具體情況科學(xué)的、靈活的設(shè)置課程。1.必修計(jì)劃大一、大二開設(shè)公共必修基礎(chǔ)課、理科必修基礎(chǔ)課、專業(yè)必修基礎(chǔ)課。例如:北京大學(xué)生命科學(xué)院現(xiàn)在本科四年開設(shè)的課程:(1)基礎(chǔ)課大一、大二開設(shè)公共必修基礎(chǔ)課,理科必修基礎(chǔ)課和專業(yè)必修基礎(chǔ)課。
大一:高等數(shù)學(xué)(一、二),普通化學(xué),普通化學(xué)實(shí)驗(yàn),植物生物學(xué),植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn),物理學(xué)(一),分析化學(xué),分析化學(xué)實(shí)驗(yàn),動(dòng)物生物學(xué),動(dòng)物生物學(xué)實(shí)驗(yàn),生物學(xué)野外實(shí)習(xí)。
大二:物理學(xué)(二),有機(jī)化學(xué),有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),物理化學(xué),物理化學(xué)實(shí)驗(yàn),計(jì)算概論及上機(jī),算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及上機(jī),普通物理實(shí)驗(yàn),生物化學(xué)(上),生理學(xué),生理學(xué)實(shí)驗(yàn),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)。(2)專業(yè)課大三、大四開設(shè)必修專業(yè)課。
大三:生物化學(xué)(下),生物化學(xué)實(shí)驗(yàn),基礎(chǔ)分子生物學(xué),基礎(chǔ)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn),微生物學(xué),微生物學(xué)實(shí)驗(yàn),普通生態(tài)學(xué),細(xì)胞生物學(xué),細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn),遺傳學(xué),遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn),免疫學(xué),文獻(xiàn)強(qiáng)化閱讀與學(xué)術(shù)報(bào)告。大四:生物技術(shù)制藥基礎(chǔ),現(xiàn)代生物技術(shù)導(dǎo)論,生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)。2.選修計(jì)劃低段開設(shè)通識(shí)選修課。
北京大學(xué)對(duì)必修課作了一定的壓縮。增大選修課的比例。許多高校突破專業(yè)選修課的范圍,開設(shè)跨學(xué)科、跨年級(jí)、跨系別的選修課程。大三普遍增大專業(yè)任選修課的比例。大四還開設(shè)選修課:生理學(xué)實(shí)驗(yàn),免疫學(xué),文獻(xiàn)強(qiáng)化閱讀與學(xué)術(shù)報(bào)告,生物技術(shù)制藥基礎(chǔ),現(xiàn)代生物技術(shù)導(dǎo)論。3.特色優(yōu)勢(shì)計(jì)劃教材多樣化、教學(xué)方法多樣化、教學(xué)模式多樣化等。
(五)課程、教材知識(shí)應(yīng)用性
進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,必修課和選修課的教學(xué)中,尤其是選修課中我們要滲入高科技的教育和研究。
(六)課程、教材個(gè)性化
北京大學(xué)實(shí)行靈活的自由選課制度和轉(zhuǎn)系、轉(zhuǎn)專業(yè)制度。謀求學(xué)力水準(zhǔn)、速度的個(gè)別化,尤其電腦、網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用,學(xué)分制及教學(xué)計(jì)劃的多樣化,加大選修課比重,增大了課程的靈活化、彈性化,發(fā)展、培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,發(fā)展個(gè)性。還有科學(xué)與人文整合的趨勢(shì),課程設(shè)置在價(jià)值體系上的整體融合趨勢(shì)。
確立課程、教學(xué)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)編制原則、教學(xué)培養(yǎng)模式
理科本科學(xué)制四年,要著力加強(qiáng)素質(zhì)教育。許多大學(xué)本科教育修訂了新的教學(xué)計(jì)劃,要堅(jiān)持培養(yǎng)知識(shí)面寬,基礎(chǔ)扎實(shí),能力強(qiáng),素質(zhì)高的專門人才的專業(yè)口徑要進(jìn)一步拓寬,專業(yè)目錄中的專業(yè)種數(shù)要進(jìn)一步精簡(jiǎn)。
(1)北京大學(xué)提出了“加強(qiáng)基礎(chǔ),淡化專業(yè),因材施教,分流培養(yǎng)”的16字教學(xué)改革方針。專業(yè)基礎(chǔ)和通識(shí)教育并重。要按科學(xué)性原則、高校生命科學(xué)課程發(fā)展趨勢(shì)及生命科學(xué)、科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)改革,科學(xué)創(chuàng)新高?,F(xiàn)代生命科學(xué)課程。即要按專業(yè)基礎(chǔ)和通識(shí)教育并重;課程、教材要融入、體現(xiàn)先進(jìn)的內(nèi)容和結(jié)構(gòu),現(xiàn)代教學(xué)方法、教材的可讀性,即反應(yīng)現(xiàn)代,融入前沿的課程現(xiàn)代化原則;“綜合交叉”的知識(shí)結(jié)構(gòu)即綜合化原則;課程多樣化原則;應(yīng)用化原則;增加選修課比例,增大課程的靈活性、彈性化原則;“因材施教,分流培養(yǎng)”
即個(gè)性化原則;還要求課程設(shè)置在價(jià)值體系上的整體融合;科學(xué)與人文的結(jié)合;重視思想性;實(shí)踐性,加強(qiáng)動(dòng)手能力、科研能力的能力培養(yǎng)原則。我們本科階段的課程、教材、教師要注意在系統(tǒng)和重點(diǎn)的基礎(chǔ)上劃分授課范圍,減少重疊內(nèi)容,特別就課程間教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)問題和銜接問題。
(2)教學(xué)模式多樣化。本科教育,要確立“課堂教學(xué)、學(xué)術(shù)活動(dòng)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)”為主體的教學(xué)模式,融課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、科學(xué)研究為一體,把義務(wù)教育與素質(zhì)教育相結(jié)合,知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)相融合。
教學(xué)模式多樣化:有條件的學(xué)校,學(xué)生進(jìn)校就定向,確定直讀碩士、直讀博士人選;實(shí)行聯(lián)合培養(yǎng),跨學(xué)校、中國(guó)科學(xué)院、外國(guó)大學(xué)交流培養(yǎng)等辦學(xué)制度
。北京大學(xué)全面推行雙學(xué)位和輔修制度,還設(shè)立“暑期學(xué)?!保ㄐW(xué)期)
2、學(xué)校工程學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、生物學(xué)與生物化學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、化學(xué)進(jìn)入ESI學(xué)科世界排名前1%,在中國(guó)高校擴(kuò)展版ESI高被引論文排行榜中位列第84位。
3、省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科:光學(xué)工程、政治經(jīng)濟(jì)學(xué)、國(guó)際法學(xué)、文藝學(xué)、傳播學(xué)、光學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、材料物理與化學(xué)、通信與信息系統(tǒng)、信號(hào)與信息處理、建筑設(shè)計(jì)及其理論、結(jié)構(gòu)工程。
4、一級(jí)學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)(10個(gè)):心理學(xué)、中國(guó)語(yǔ)言文學(xué)、新聞傳播學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、建筑學(xué)、土木工程、生物醫(yī)學(xué)工程 [50] 、信息與通信工程、光學(xué)工程、理論經(jīng)濟(jì)學(xué)。
5、一級(jí)學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn):信息與通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)、中國(guó)語(yǔ)言文學(xué)、哲學(xué)、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、光學(xué)工程、工商管理、管理科學(xué)與工程、行政管理、生物醫(yī)學(xué)工程、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)、美術(shù)學(xué)、藝術(shù)學(xué)理論、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、心理學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)與工程、土木工程、應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)、理論、公共管理、理論經(jīng)濟(jì)學(xué)等。
關(guān)鍵詞:研究生;醫(yī)學(xué);課程體系
中圖分類號(hào):G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1002-4107(2013)04-0047-03
一、醫(yī)學(xué)研究生課程教學(xué)存在的問題
課程是知識(shí)的載體和表現(xiàn)形式,課程教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)理解能力及運(yùn)用正確的原理和技術(shù)方法來認(rèn)識(shí)、理解、揭示和評(píng)價(jià)本學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域最前沿的知識(shí)和解決相關(guān)問題的能力。研究生教育必須重視培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究或獨(dú)立擔(dān)負(fù)專門技術(shù)工作的能力,在醫(yī)學(xué)研究生課程教學(xué)過程中,應(yīng)處理好傳授知識(shí)、培養(yǎng)能力及全面提高素質(zhì)的關(guān)系,突出研究生創(chuàng)新精神的培養(yǎng),提高學(xué)生的實(shí)際工作能力和科研創(chuàng)新意識(shí),為學(xué)位論文工作打下良好的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。由于濃厚的功利化傾向等因素的影響,醫(yī)學(xué)研究生課程教學(xué)中也逐漸暴露出許多問題,如在研究生培養(yǎng)過程中存在重研究、輕教學(xué)的傾向,在課程設(shè)置方面存在重基礎(chǔ)理論課程、輕技術(shù)實(shí)踐類課程,重知識(shí)傳授、輕能力培養(yǎng)等問題。這些問題的存在,嚴(yán)重制約著研究生創(chuàng)新和動(dòng)手能力的培養(yǎng)。在課程設(shè)置方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足不同專業(yè)不同背景研究生學(xué)習(xí)的實(shí)際需要,培養(yǎng)出來的學(xué)生缺乏深厚的綜合性學(xué)科知識(shí)和專業(yè)個(gè)性。同時(shí),課程設(shè)置跟不上醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展的步伐,不能滿足社會(huì)對(duì)醫(yī)學(xué)高級(jí)專門人才培養(yǎng)工作的需求,甚至可能成為限制學(xué)生視野和思維拓展的桎梏,嚴(yán)重制約了研究生創(chuàng)新和實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)。
醫(yī)學(xué)研究生培養(yǎng)工作在南通大學(xué)研究生擴(kuò)招初期也存在這些方面的問題,如選修課程以基礎(chǔ)理論課程居多,實(shí)踐類課程設(shè)置偏少,整個(gè)教學(xué)過程屬于重知識(shí)傳授、輕能力培養(yǎng)的模式。部分研究生進(jìn)入課題研究階段對(duì)許多實(shí)驗(yàn)技術(shù)仍聞所未聞,只能邊干邊學(xué),這樣就會(huì)造成研究生對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的掌握缺乏系統(tǒng)性,嚴(yán)重影響整個(gè)科研課題研究的進(jìn)度和深度。研究生學(xué)位論文表現(xiàn)為較低級(jí)的重復(fù)工作,學(xué)術(shù)文章僅能在國(guó)內(nèi)期刊上發(fā)表,這在很大程度上制約著研究生科研創(chuàng)新及學(xué)科發(fā)展,使學(xué)校的核心競(jìng)爭(zhēng)力受到較大影響。通過對(duì)本校382名在校醫(yī)學(xué)研究生課程設(shè)置方面的問卷調(diào)查(圖1),在被調(diào)查者中59.8%認(rèn)為課程設(shè)置中基礎(chǔ)理論課程過多而技術(shù)類課程過少,31.5%的學(xué)生認(rèn)為公共課程過多而專業(yè)課程設(shè)置偏少,這在一定程度反映了學(xué)生在優(yōu)化研究生課程結(jié)構(gòu)方面的訴求[1]。
圖1
二、以創(chuàng)新和實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)為目標(biāo)的課程體系建設(shè)
(一)醫(yī)學(xué)研究生課程設(shè)置應(yīng)符合研究生培養(yǎng)工作要求
課程教學(xué)是研究生培養(yǎng)工作的重要環(huán)節(jié),研究生課程建設(shè)質(zhì)量的高低以及課程教學(xué)實(shí)施的有效性,對(duì)醫(yī)學(xué)研究生培養(yǎng)質(zhì)量有著直接的影響。在當(dāng)今以數(shù)字化、信息化和國(guó)際化為特征的時(shí)代背景下,知識(shí)更新的速度非??欤A(chǔ)理論知識(shí)的傳授不應(yīng)再作為研究生教學(xué)的主要手段,而應(yīng)把技術(shù)方法的傳授和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作為研究生教育的核心,這也是順應(yīng)研究生課程建設(shè)和改革必然趨勢(shì)的要求。通過對(duì)在校研究生的問卷調(diào)查,就何種學(xué)習(xí)方式對(duì)研究生創(chuàng)新能力的提高最有幫助這一問題,57.89%的研究生認(rèn)為是實(shí)驗(yàn)技術(shù)類課程,28.72%的研究生認(rèn)為是學(xué)術(shù)講座,僅12.78%的研究生認(rèn)為是基礎(chǔ)理論課程(圖2)。這反映出研究生對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面課程學(xué)習(xí)的渴望,也迫使我們?nèi)ゲ粩喔母锖蛢?yōu)化現(xiàn)階段符合醫(yī)學(xué)研究生培養(yǎng)特點(diǎn)要求的課程體系,從而保證醫(yī)學(xué)研究生的課程教學(xué)質(zhì)量。為此,我們針對(duì)當(dāng)今研究生課程體系和研究生生源情況,組織相關(guān)學(xué)科長(zhǎng)期在科研和教學(xué)第一線工作的高學(xué)歷、高級(jí)職稱教師,就如何應(yīng)對(duì)目前研究生培養(yǎng)過程中存在的這些弊端和問題展開討論,通過開展相關(guān)研討工作使他們逐漸認(rèn)識(shí)到,只有強(qiáng)化研究生創(chuàng)新和實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng),不斷增強(qiáng)學(xué)生科研和動(dòng)手能力的培養(yǎng),才能使得學(xué)校研究生培養(yǎng)工作整體水平具有競(jìng)爭(zhēng)力,保障研究生培養(yǎng)質(zhì)量的不斷提高。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),必須對(duì)現(xiàn)有的研究生課程體系與教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革,大幅度增加醫(yī)學(xué)類實(shí)驗(yàn)技術(shù)的選修課程。
圖2
(二)調(diào)整研究生課程培養(yǎng)目標(biāo),重在創(chuàng)新和實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)
研究生課程教學(xué)應(yīng)該以掌握研究方法和培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力為目標(biāo)[2]。但在實(shí)際教學(xué)過程中,研究生課程多數(shù)以基礎(chǔ)理論公共課程為主,而對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐動(dòng)手能力方面的課程明顯不足,研究生應(yīng)用研究方法和技術(shù)素養(yǎng)培養(yǎng)方面相對(duì)欠缺,研究生學(xué)位論文存在研究方法相對(duì)陳舊、手段比較落后,新的研究方法和技術(shù)成果很難體現(xiàn)在研究工作中。在醫(yī)學(xué)研究生中就教學(xué)環(huán)節(jié)中最應(yīng)改進(jìn)方面的調(diào)查顯示,76.5%的研究生認(rèn)為需要對(duì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)方面進(jìn)行改進(jìn),只有18.6%的研究生認(rèn)為需要進(jìn)行基礎(chǔ)理論公共課程教學(xué)方面改革。這就要求我們從培養(yǎng)本學(xué)科合格高級(jí)專門人才的基本要求出發(fā),注重創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng),做到“按需設(shè)課”,整合研究生課程教學(xué)內(nèi)容,同時(shí)學(xué)習(xí)借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)教學(xué)理念,把握好基礎(chǔ)理論課程和實(shí)踐技術(shù)教學(xué)類課程的比例,尤其是實(shí)踐教學(xué)在提高學(xué)生的實(shí)際操作能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力等方面的特殊作用。在課程設(shè)置中除按醫(yī)學(xué)一級(jí)學(xué)科設(shè)置各專業(yè)學(xué)位課程外, 適當(dāng)減少些必修課比例, 大幅度增加選修課程,尤其是發(fā)展迅速的生物醫(yī)學(xué)相關(guān)技術(shù)類選修課,如加強(qiáng)分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、基因工程、組織工程、神經(jīng)生物學(xué)等方面的選修課程, 為研究生掌握寬廣基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)和培養(yǎng)實(shí)踐技能打下良好基礎(chǔ)。
(三)優(yōu)化研究生課程結(jié)構(gòu),構(gòu)建創(chuàng)新人才培養(yǎng)課程體系
構(gòu)建科學(xué)合理的課程體系可以為研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打造良好的基礎(chǔ)。創(chuàng)新人才首先需要具有創(chuàng)新思維,而創(chuàng)新思維的形成需要以創(chuàng)新的知識(shí)結(jié)構(gòu)和體系為基礎(chǔ),這些歸根究底都依賴于科學(xué)合理的課程體系[3]。我們根據(jù)不同學(xué)科專業(yè)研究生培養(yǎng)工作的特點(diǎn),組織長(zhǎng)期在相關(guān)學(xué)科科研和教學(xué)第一線的高年資教師著手開設(shè)多門研究生實(shí)驗(yàn)技術(shù)類的選修課程。經(jīng)過幾年努力,從最初僅有3門技術(shù)類選修課的基礎(chǔ)上,相繼新增開設(shè)了“生物光鏡標(biāo)本技術(shù)”、“生物科學(xué)圖像處理與分析”、“腦立體定位”、“電生理學(xué)技術(shù)”、“細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)”、“分子生物學(xué)技術(shù)”、“神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)技術(shù)”、“醫(yī)學(xué)影像診斷學(xué)技術(shù)”、“神經(jīng)科學(xué)”、“生物材料與組織工程學(xué)”等十多門技術(shù)類選修課,從而建立起以學(xué)科核心課程為主體, 公共必修課、專業(yè)技術(shù)類選修課為配套的科學(xué)課程體系,為研究生創(chuàng)新和動(dòng)手能力的培養(yǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)。
我們也根據(jù)醫(yī)學(xué)類研究生教育的核心能力培養(yǎng)要求,科學(xué)制定了課程授課和規(guī)范的課程標(biāo)準(zhǔn),將科學(xué)研究成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為與課程配套、反映生物醫(yī)學(xué)新進(jìn)展、新方法和新技術(shù)、體現(xiàn)教學(xué)改革新理念的研究生教材,同時(shí)積極選用外文原版的先進(jìn)教材進(jìn)行教學(xué), 及時(shí)跟蹤學(xué)科前沿, 開拓研究生的視野。
(四)搭建研究生科研工作平臺(tái),提高研究生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)
為了進(jìn)一步培養(yǎng)研究生的實(shí)踐動(dòng)手能力,我們對(duì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了改建和擴(kuò)充,目前已有形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室、細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)室、神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室、外科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)室、內(nèi)科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)室、眼科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、神經(jīng)病學(xué)實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)驗(yàn)室等在內(nèi)的教學(xué)和科研用實(shí)驗(yàn)室。這些實(shí)驗(yàn)室作為創(chuàng)新實(shí)踐的開放式管理實(shí)驗(yàn)室,使研究生在課上及課后均能充分利用實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備進(jìn)行科研訓(xùn)練或?qū)W術(shù)研究,全面鍛煉他們的實(shí)踐動(dòng)手能力,從而成為研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基地。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中,不斷完善綜合性、設(shè)計(jì)性、開放性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容。新課程體系中的任課教師、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員及研究生的指導(dǎo)教師,隨時(shí)能夠?yàn)檠芯可趯?shí)驗(yàn)課及學(xué)位論文科研工作中遇到的問題進(jìn)行答疑解惑。高水平的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)優(yōu)勢(shì)學(xué)科、雄厚的科學(xué)研究實(shí)力、豐碩的科學(xué)研究成果、先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室條件,全方位的開放模式,為研究生創(chuàng)新和動(dòng)手能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建提供了非常有利的“軟”“硬”環(huán)境,建成了符合醫(yī)學(xué)研究生培養(yǎng)目標(biāo)體系的支撐平臺(tái)。
(五)改革課堂教學(xué)方法與教學(xué)手段,注重研究生能力培養(yǎng)
研究生課堂理論教學(xué)是傳授知識(shí)、培養(yǎng)能力和提高研究生綜合素質(zhì)的重要平臺(tái)。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法嚴(yán)重制約了研究生批判性思維的培養(yǎng), 也不利于培養(yǎng)他們?cè)趯?shí)際工作中自主發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力[4]。為此,我們針對(duì)以往教學(xué)方法與手段的不足之處進(jìn)行改進(jìn)。
為研究生提供一個(gè)自由思維空間及批判性的思維氛圍是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新性思維的有利條件。為此,我們?cè)谘芯可虒W(xué)方面力求給學(xué)生提供一個(gè)發(fā)揮能力的空間,在課程教學(xué)形式上采用知識(shí)傳授與討論相結(jié)合的方式,在教學(xué)過程中實(shí)行理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,運(yùn)用參與式教學(xué)方式。要求研究生課程任課教師在課堂理論教學(xué)過程中,著重講述課程的基礎(chǔ)理論、基本概念等,對(duì)于課題的解決方法、研究進(jìn)展及最新動(dòng)態(tài),讓學(xué)生到圖書館或互聯(lián)網(wǎng)上獨(dú)立完成查閱準(zhǔn)備工作,然后大家課堂集體討論,通過研討的形式來更直觀有效地理解掌握好課程內(nèi)容。通過運(yùn)用課程內(nèi)容傳授與討論相結(jié)合的教學(xué)形式,既能夠激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)興趣,也培養(yǎng)了他們獨(dú)立思考和批判性思維的能力[5]。在研究生實(shí)踐課程教學(xué)過程中,強(qiáng)調(diào)研究生實(shí)踐能力的培養(yǎng),克服了學(xué)生為理論學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)的思維定式,逐漸培養(yǎng)學(xué)生形成在實(shí)踐中運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)、在理論學(xué)習(xí)中提高應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力。
同時(shí),積極推進(jìn)以研究生綜合能力測(cè)評(píng)體系來評(píng)價(jià)研究生學(xué)業(yè)方面的表現(xiàn),取代傳統(tǒng)的理論考試成績(jī)至上的評(píng)價(jià)內(nèi)容,通過研究生課程學(xué)習(xí)、實(shí)踐運(yùn)用及解決問題能力等方面來綜合評(píng)定學(xué)生知識(shí)掌握能力和水平,要求研究生在課程學(xué)習(xí)過程中把所學(xué)基礎(chǔ)理論積極應(yīng)用于實(shí)踐工作中,強(qiáng)化學(xué)生解決實(shí)際問題和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),讓學(xué)生逐步意識(shí)到將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于科研實(shí)踐的能力是學(xué)生學(xué)業(yè)能力掌握的關(guān)鍵,這對(duì)于切實(shí)提高研究生的科研工作能力和倡導(dǎo)創(chuàng)新篤實(shí)的學(xué)術(shù)氛圍具有積極的意義。
三、醫(yī)學(xué)研究生創(chuàng)新和動(dòng)手能力培養(yǎng)課程體系的意義及成果
自實(shí)施研究生課程結(jié)構(gòu)改革以來,著力構(gòu)建創(chuàng)新和動(dòng)手能力培養(yǎng)的課程新體系,以培養(yǎng)創(chuàng)新和動(dòng)手能力為核心,加強(qiáng)醫(yī)學(xué)研究生技術(shù)類課程體系建設(shè)與實(shí)踐。借鑒國(guó)內(nèi)外知名大學(xué)的研究生教育經(jīng)驗(yàn),結(jié)合本校的實(shí)際,逐步創(chuàng)建了一套與時(shí)代相適應(yīng),系統(tǒng)的、具有可操作性及自身特色的醫(yī)學(xué)研究生創(chuàng)新和動(dòng)手能力培養(yǎng)的課程新體系,覆蓋了課程教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教材建設(shè)、多媒體教案、質(zhì)量監(jiān)控和教學(xué)管理等方面。改革教學(xué)內(nèi)容,以反映生物醫(yī)學(xué)的新進(jìn)展、新方法和新技術(shù)為宗旨,將學(xué)科前沿延伸到課堂。積極將自身研究成果轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,打造優(yōu)秀技術(shù)類選修課程和相應(yīng)精品教材,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和全方位開放,進(jìn)一步加強(qiáng)研究生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng),最終達(dá)到提高研究生綜合能力培養(yǎng)的目標(biāo)。
自課程體系再建設(shè)與教學(xué)內(nèi)容改革后,研究生掌握和應(yīng)用生物醫(yī)學(xué)的先進(jìn)技術(shù)能力明顯提高,科研思路更加開闊,所完成的學(xué)位論文質(zhì)量也快速提升,在校外及國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力顯著增強(qiáng),以第一作者發(fā)表SCI收錄雜志的學(xué)術(shù)論文數(shù)量逐年遞增,其中不乏高影響因子的論文?!吧锕忡R標(biāo)本技術(shù)”、“分子生物學(xué)理論與技術(shù)”、“生物科學(xué)圖像處理與分析”、“神經(jīng)科學(xué)”和“細(xì)胞生物學(xué)理論和技術(shù)”等多門課程獲得江蘇省高校優(yōu)秀研究生課程。相關(guān)課程的教學(xué)課件也在校園網(wǎng)上公開,學(xué)生及相關(guān)人員可通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)隨時(shí)觀看和學(xué)習(xí);研究生在科學(xué)研究過程中碰到技術(shù)方面困難時(shí),也可以通過網(wǎng)絡(luò)等多種形式積極與相關(guān)教師進(jìn)行咨詢以獲取解決方案。
總之,通過加強(qiáng)以醫(yī)學(xué)技術(shù)類課程為核心的選修課程建設(shè),構(gòu)建以創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的課程體系,切實(shí)提高了研究生創(chuàng)新和實(shí)踐能力的工作水平,使得醫(yī)學(xué)研究生培養(yǎng)質(zhì)量的整體水平邁上了一個(gè)新臺(tái)階。
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